[发明专利]一种基于被动分流的液态金属电池均衡系统及实现方法

说明书

本发明提供一种基于被动分流的液态金属电池均衡系统及实现方法，包括串联电池组，包括若干个单电池串联组成，每个所述单电池均与非线性电阻并联；电池监测系统，用于监测所述串联电池组的总电压，并在充电过程中对所充电量进行实时统计，当监测的所述串联电池组的总电压超过额定电压或监测的所充电量超过电池的额定容量时，所述电池监测系统发出信号，以切断充电回路。实现了电池充电时的被动均衡，以串联电池组作为一个监测单元，使监测节点数大大减少，从而降低了监测系统的复杂度，提高了系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及液态金属电池充放电技术领域，具体涉及一种基于被动分流的液态金属电池均衡系统及实现方法。

背景技术

目前储能系统中的常见的储能方式比如铅酸电池、锂离子电池等都各自存在着一些问题，比如存储容量小、充放电寿命有限、成本高等。液态金属电池作为一种新型的储能电池，具备运行寿命长、容量大以及倍率高等优点，适合应用于储能系统之中。液态金属电池需要工作在500-600℃高温下，其额定电流可达100A，但工作时电压范围仅为0.55-1.2V，而且在充放电过程末端电压会快速变化。这样，在电池串联充放电时很容易因为电池的特性不完全一致而产生过充或者过放现象，对电池造成损害。传统的电池均衡方式需要对每个电池进行监测，均衡电路复杂，并且无法适应液态金属电池工作的高温环境。因此目前还并没有针对液态金属电池的行之有效的均衡方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于被动分流的液态金属电池均衡系统及实现方法，实现了电池充电时的被动均衡，以串联电池组作为一个监测单元，使监测节点数大大减少，从而降低了监测系统的复杂度，提高了系统的可靠性。

本发明提供了如下的技术方案：

一种基于被动分流的液态金属电池均衡系统及实现方法，包括：

串联电池组，包括若干个单电池串联组成，每个所述单电池均与非线性电阻并联；

电池监测系统，与所述串联电池组并联，用于监测所述串联电池组的总电压，当监测的所述串联电池组的总电压超过额定电压或监测的所充电量超过电池的额定容量时，所述电池监测系统发出信号，以切断充电回路。

优选的，所述单电池为液态金属电池，所述非线性电阻采用SiC材料制成。

优选的，所述非线性电阻的电阻值随电压的改变而变化，所述非线性电阻并联在每个所述液态金属电池的两端。

优选的，所述液态金属电池的金属外壳为电池正极，所述液态金属电池的一侧中间设有凸起圆柱内层，所述凸起圆柱内层为电池负极。

优选的，所述凸起圆柱内层的外层设有绝缘陶瓷管，用来进行单电池正负极的隔离。

优选的，所述非线性电阻与所述单电池的正负极焊接。

一种基于被动分流的液态金属电池均衡系统的实现方法，包括以下步骤：

S1、选取多个液态金属电池，并将非线性电阻并联在每个所述液态金属电池的两端；

S2、将多个所述液态金属电池串联，组成串联电池组；

S3、将电池监测系统与所述串联电池组并联，通过所述电池监测系统对所述串联电池组的总电压进行监测，并在充电过程中实时统计所充电量；

S4、当监测的所述串联电池组的总电压超过所有电池额定电压之和，或者监测的所充电量超过电池的额定容量时，所述电池监测系统发出信号，以切断充电回路。

优选的，所述步骤S1的非线性电阻通过焊接的方式与所述液态金属电池的正负极连接。